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Master/Slave/CSELとか

[目次]

  1. はじめに
  2. Master/Slave/CSELの設定
  3. 物理的な問題
  4. その他

◆お約束
以下の内容（Oh!LaVie NXすべてのコンテンツにいえることですが）については、NEC製ノートPCを前提に記載してます。よそ様のノートPCについてはよくわかりません。また作業はすべて自己責任で行ってください。
最終更新日：2003/12/01  公開日：2001/08/16

1.はじめに

正直言ってノートPCで内蔵CD-ROMを交換することは、CPUやHDDを交換するよりたちが悪いです。どうしても交換したい人は「当たって砕けろ！」ですが、実際問題として「当たって砕け散ってしまった！」のようになることも覚悟しましょう。嫌なら外付けのドライブを購入しましょう。
現在までに確認できている、ノートPCでCD-ROM（R/W、Comb等含む）を交換する際に注意すべき点、問題となる点は次のようなものがあります。

  1. Master/Slave/CSELの設定
  2. 物理的な問題（ベゼルの形状、ドライブのサイズ）
  3. その他、MS-DOS用ドライバなど

2.Master/Slave/CSELの設定

交換前のドライブの設定を確認する

CD-ROMがIDEに接続されるドライブであれば、当然のことながら交換後のドライブをMaster/Slave/CSELのいずれかのに設定しなければなりません。どれに設定するかは考えるまでもなく、交換前のドライブ（元々PCに取り付けられているドライブ）と同じにすることです。そこで最初に確認することは、「交換前のドライブがMaster/Slaveのどの設定になっているか」です。最も簡単な確認方法は次の通りです。

注意
WindowsXPでIntel Application Acceleratorをインストールしていている場合は、デバイスマネージャでは確認できません。スタートメニューからIntel Application Acceleratorを起動することで確認することができます。同様に(Windows XPを除くその他のOSで)Intel Ultra ATA Driverをインストールしている場合も同じです。各ツールの使い方、見方については割愛させていただきます。

厳密にはPrimary/SecondaryそれぞれにをMaster/Slaveがあるので、「PrimaryのSlave接続、SecondaryのMaster接続」と言った方がより正しい表現になります。ただLaVie（ノートPC）でドライブ交換する際にPrimary/Secondaryについては気にする必要はありませんが、あえて言うのであれば、Intel製Chipset 440MXはSecondaryをサポートしない、ことくらいかもしれません。なお掲示板などでは、当然のごとくPrimary/Secondaryといったことがが飛び交いますので、本来は知っておくべきことだと思います。


各IDEインターフェイスとMaster/Slaveの関係
多くのPCでは、図で示す例1のようにIDEポートが2つあり、それぞれ「Primary IDE（1番目のIDE）」と「Secondary IDE（2番目のIDE）」と呼びます。
PrimaryとSecondaryは共に2台までのIDEデバイスを接続できます。この2台のIDEデバイスはそれぞれ「Master」と「Slave」と呼びます。1つのIDEポートに2つのIDEデバイスを接続する場合は、それぞれ「Master」と「Slave」に設定しなければなりません。
IDEポートとHDD/CD-ROMはケーブル（図で示す青い線）で接続するのが一般的ですがノートPCの場合、設置面積の都合上、ケーブルを使わずに基板上のパターン（信号線）で済まされることが多いようです。
ノートPCのCD-ROMドライブは図で示す例1または例2のどちらかであることが多いです。2つパターンのが存在する理由は、chipsetがIDEポートを1つしかサポートしない、あるいは各PCの設計上の都合によります。


交換するドライブの設定を確認する

設定しなければならない内容が判ったら、次にすることは「交換する（購入予定の）ドライブが設定変更できるか」です。通常デスクトップPCではドライブ（HDD等のIDEデバイス）を増設交換する際には、Master/Slave/CSELを変更するためのジャンパーヒンがありこれを変更します。ノートPCでも同様にジャンパーヒンまたはディップスイッチがあれば、Master/Slave/CSELを変更します。しかしスリムドライブの多くは、ジャンパーヒン、ディップスイッチがないので、設定変更ができません。ではどうするのか？それを考える前にもう一つ問題があります。

ドライブの種類

スリムドライブの多くはデフォルトで、Master/Slave/CSELのいずれかに固定されていることが多く、統一性がありません。購入するドライブがバルグ品でなくどっかのメーカー製PCから剥ぎ取ったものであった場合（いわゆるジャンク）、Master/Slave/CSELの設定はバルグ品と異なる場合があります。これはPCメーカーの仕様に合わせドライブがカスタマイズされているからです。従って初期設定は、そのドライブを動かしてみなければわからないということです。ショップで購入できるドライブは以下のように分類することができると思います。

(1)新品バルグ
 (1-1)非OEM向けドライブ
ドライブメーカーが公開している仕様書に準じている。
(1-2)OEM向けドライブ
ドライブ供給先の仕様に合わせてカスタマイズされているのでドライブメーカーが公開している仕様書とは一部異なる。
例えばMaster/Slave/CSELの初期設定が異なる。
(2)中古品・ジャンク品
  (2-1)どっかの装置から取り外したドライブ　or　どっかの保守パーツ
基本的には(1-2)と同じ。

これは同じドライブでもMaster固定、Slave固定、CSEL固定と色々な種類が存在することを意味します。取りあえず九州松下製ドライブを例に上げて話を進めたいと思います。
若松商会のホームページに以前このような掲載（IEのみ表示可能なキャッシュ）がありました。このページに紹介されている通りUJDA320には「マスター固定バージョン」と「ケーブルセレクト」の２種類あることがわかります。更に掲載されている型番に「NE2」「SN3」「NC-Z」「NE2-Y」などがあることに気が付くと思います。実はこれら文字はOEM先とそれにあわせた設定を示す文字であることが知られています。具体的には次のようになります。


ＮＥ＊・・・・ＮＥＣ向けＯＥＭ
ＦＪ＊・・・・富士通向けＯＥＭ
ＳＮ＊・・・・ＳＯＮＹ向けＯＥＭ(?)
ＳＯ＊・・・・ＳＯＮＹ向けＯＥＭ(?)
ＳＨ＊・・・・ＳＨＡＲＰ向けＯＥＭ


「＊」は数字が記入されており、カスタマイズされた内容（Master/Slave/CSEL）を示すものと推測されています。またNEシリーズには無印〜４番まで確認されており、更に”-B”や”-Y”があるものとないものもあります。仮に数字の部分がMaster/Slave/CSELを示すものだとしたら、この数字の意味が解析されれば、動くドライブ／動かないドライブが見極められる可能性が高いと思います。ただし注意しなければならないのがCSEL固定のドライブです。CSEL固定のドライブはというのは取り付ける装置によってMaster/Slaveが変化します。例をあげると私が所有しているUJDA310L-SN3を単純にLW450J/24DAに取り付けるとMasterとなり、LW333D/74DAに取り付けるとSlaveになります。そしてこの状態ではまともに動作しません。
つまり前述のもう一つも問題とは、「誰かが動作報告をしたとしても、まったく同じ結果にはならない。同じドライブといえども中身はまったく違うかもしれない」ということです。しかしある一定のルールさえ理解すれば、動作させる確率を上げることができます。

無理やり設定変更する

ある一定のルールとは無理やり設定変更することです。まずCD-ROMとマザーボードを繋ぐインタフェースケーブルのドライブ側コネクタのピンアサインを調べます。一般的にインタフェースケーブルの

これはあくまで「一般的にはこのルールでほぼ間違いない」です。ただこの逆の例も報告されていますが、考え方によってはルール通りともいえます。もう少しルールを簡略化しましょう。

  1. 下で紹介するホームページを参考に47ピンをどこかとショートさせます。
    個人的には「LW30H63D6実験室」さんで紹介している方法が最も簡単でスマートだと思います。
  2. ショートさせても動かなければ、47ピンを折るなどしてマスクします。

いままで色々書いてきましたが、極論すればMaster/Slaveを意識せずとも47ピンをこの順番でいじれば、どっちかの設定のときに動く。これがルールだと判断してほぼ間違いないと思います。もちろん改造ですから絶対はありません。

47-48ピンをいじってMaster/Slaveを変更するには以下のホームページやUsers ReportのCD-ROM交換記事も参考になると思います。

Master/Slaveの設定を間違えると

本当はMasterに設定にすべきところをSlaveの設定にしたとしても、装置によっては正常に動作しているように見えることがありますが、多くの場合BIOSメニューでCD-ROMを認識していない、CD-ROMブートできないという障害が起きます。設定を間違えたときに起こる障害には次のようなものがあります。正しく交換できたかの判断になりますので参考にしてください。

蛇足-1：CSEL設定のなぞ

スリムドライブを交換する場合に一番厄介なのがCSEL固定というどう転ぶかわからないドライブです。わからないといっても上で書いた通り47ピンをいじることで任意に設定をMaster/Slaveを変更する方法がわかっているのでこれ以上調べる必要はないのですが、なぜこのような動作をするのかちょっと考えてみました。ここからはLW26/34Aを中心に話を進めますが、ドライブ交換に関する背景を端折っています。詳細はCD-ROM交換のコンテンツを参考にしてください。

  1. 一般的にMaster/Slave/CSEL設定変更スイッチのないスリムドライブ（つまりCSEL固定ドライブ）で
    • Master設定にするには47ピンをショートさせる（short状態）
    • Slave設定にするには47ピンを（折るなどして）マスクさせる（open状態）
  2. LW26/34AでSD-C2402（東芝製DVD-ROM）を動作させるにはCD-ROMケーブルの交換（DVラベルケーブルへ）が必要であると書きました。このケーブを配線をみてみると
    • CDラベルケーブル・・・GNDに落ちていない（Slave=open）・・・元のケーブル
    • DVラベルケーブル・・・GNDに落ちている（Master=short）・・・SD-C2402を動作させるのに必要なケーブル
    ちなみにLW333D/74D、LW450J/24DAのCD-ROMケーブルは”GNDに落ちていない（Slave=open）”です。
  3. LW26/34Aはchipsetに440BXを使用しており、CD-ROMはSecondary-Masterに接続されています。２種類のケーブルにいくつかのドライブを接続すると下表の通りになりました。
      CDラベルケーブル
    （Slave=open）
    		DVラベルケーブル
    （Master=short）
    DW-28E-93Master起動不可
    CD-W28E-93-UMaster起動不可
    DV-28E-A93Master起動不可
    UJDA310-SN3SlaveMaster
    SD-R2002SlaveMaster
    SD-C2402SlaveMaster
  4. 同様に以下の装置で確認してみます。
    • LW333D/74Dはchipsetに440BXを使用しており、
      CD-ROMはSecondary-MasterでCD-ROMケーブルの配線はSlave=open状態。
    • LW450J/24DAはchipsetに440MXを使用しており、
      CD-ROMはPrimary-SlaveでCD-ROMケーブルの配線はSlave=open状態。
      LW333D/74DLW450J/24DA
    DW-28E-93MasterSlave
    CD-W28E-93-UMasterSlave
    DV-28E-A93MasterSlave
    UJDA310-SN3Slave起動不可
    SD-R2002Slave起動不可
    SD-C2402Slave起動不可

この結果から規則性を見つけることはできませんが、まとめると次の通りになると思います。

こうしてみると、TEAC製ドライブの方が動作としてはおかしいと思いますが、SD-R2002の仕様書にこんな記述がありました。

9. Device Configuration Jumper
　9.1. Master Mode Setting
　　　　Short-circuit the PIN 47 and PIN 48 of I/O connectors.
　9.2.Slave Mode Setting
　　　　Open the PIN 47 of I/O connectors.
(Optional)
　9.1. Master Mode Setting
　　　　Open the PIN 47 of I/O connectors.
　9.2. Slave Mode Setting
　　　　Short-circuit the PIN 47 and PIN 48 of I/O connectors.

この(Optional)というのはなんでしょうか？これから推測できることは「CSEL固定と言ってもその仕様はドライブメーカー次第で、OEMドライブとなんら変わりはない」のかもしれません。ふと思ったのですが、もしかしたらATAPIドライブにもかかわらずこのあたりの規格がグレーなのかもしれません。だからメーカー間で動作が異なる。もっと言えばノートパソコン製造メーカーは、使用するCD-ROMドライブに合わせてGNDに落ちている／落ちていないケーブルを使い分けているのかもしれません。だとすると問題はパソコン製造メーカーではなく、統一した規格で製造していないドライブ製造メーカーなのかもしれません。と、まあいろいろ書いてみたけど、ほとんどの場合OEMドライブであろうとCSEL固定であろうと47ピンをGNDに落とす落とさないでMaster／Slaveを変更できるので、これ以上考察してもあまり意味はないかな。

なお、ケーブルセレクトとは、＠IT - アットマーク・アイティによれば次のように定義されています。

　IDEハードディスクにおいて、接続されたケーブル上のコネクタの位置により、マスタ／スレーブ設定を自動的に行えるようにした機能。
　この機能を利用するために、ハードディスク側には、「CABLE SELECT（CS）」と表記されたジャンパ・スイッチなどが用意されている。ただしこの機能を利用するには、ケーブル・セレクトに対応した専用のIDEケーブルを使用する必要があるほか、ハードディスクの種類によっては自動設定に失敗することもある。
　また、40芯タイプのIDEケーブルと80芯タイプのIDEケーブルでは、ケーブル・セレクト機能を使ったときのマスタ／スレーブの割り当てが逆になっている。すなわち40芯ケーブルでは、ケーブルの真ん中のコネクタがマスタで、端のコネクタがスレーブになるのに対し、80芯タイプでは真ん中のコネクタがスレーブで、端のコネクタがマスタになる。
　こうしたことから、通常は従来どおり、手動でジャンパ・スイッチを設定することにより、マスタ／スレーブを選択するのが一般的である。
（出典：＠IT - アットマーク・アイティより）

また、富士通のホームページに自動的にMaster/Slaveが切り替わる仕組みが簡単にながら掲載されていますので、一読することをおすすめします。 http://hdd.fujitsu.com/drive/mht2ah/jumper.html#4

蛇足-2：本当のところは・・・

デスクトップ向け5インチCD-ROMドライブでは、ジャンパーピンによってMaster/Slave/Cselを変更します。電気的にはこれが本来あるべき姿だと思います。電圧を加えるor GNDに接続する、つまりプルダウンorプルアップということです。しかし単純に5V or GND端子に接続しただけでは、ドライブを壊してしまう可能性もあります。私自身はドライブにあまり手を加えたくないので、ケーブル（CD-ROM側のコネクタでも可）をマスクするなりショートさせる方法を採っています。またこの方法であれば多くの人がCD-ROM交換できる可能性が高いと思っています。
HDDをSlave動作させるのが気持ち悪いといった人は、直接ドライブの基板をいじってください。参考までにポイントを書いておきます。スリムドライブを分解すると、駆動部分の他は基板1枚構成の場合がほとんどだと思います。この基板には制御用マイコンとデジタルサーボチップが搭載されています。このデジタルサーボチップの仕様書を読む、仕様書がなければパターンを追いかけGNDに落ちているところを探します。GNDに落ちる手前に抵抗があればこれを撤去してください。

蛇足-3：440MXでMaster/Slave逆設定

47ピンをGNDに落とす落とさない以外の方法として、HDDとCD-ROMのMaster/Slave設定を逆にするというものがあります。この方法はIntel製Chipset 440MXでのみ有効で、「◆Users Report 〜 LW450J/24DA」でも紹介しています。設定が非常に簡単ということもあり、割と多くの人がこの方法を取っています。ところがこれには落とし穴があります。それは

というものです。
これとは別によくある質問として、遅いデバイス（CD-ROM）をMasterにするとこれに引っ張られてHDDの動作が遅くなるんじゃないの？があります。色々と検証した結果、微妙に遅くなりますが（HDDの種類によってその差は異なる）それは数値上でしかなく、体感できるほど遅くなるようなものではありませんでした。
初歩的な疑問ですが、遅いデバイスをMasterにすることは技術的に推奨されないことなのでしょうか（たしかにE-IDE初期の頃ならそうだったかもしれませんが82371TX PIIX4E以降であれば関係ないとどこかで読んだ気もします）。仮に推奨されないとしても、それほど差がないのであれば結果オーライということでいいんじゃないかな。

440MXと同様にSecondaryをサポートしない装置にLVシリーズがあります。これらの装置では430TXが使われおり本来であればSecondaryをサポートしますが、この時期のLVシリーズではSecondaryがサポートされていません。440MXと同様にSecondaryをサポートしないしないのであれば、LVシリーズでもMaster/Slave逆設定の方法が使えそうです。しかし当方の所有のLV16C/WSではMaster/Slaveを逆に設定すると装置が起動できなくなってしまいます。従って、LVシリーズではMaster/Slave逆設定は無理と思われます。

謝辞
ドライブ交換にあたって貴重な情報を提供してくださった稲冨さん、いのまたさんありがとうございました。

3.物理的な問題

  [ Fig1 ]

  [ Fig2 ]


4.その他

DMAのチェック

CD-ROM交換後、DMA設定が無効になってしまう場合があります。DMAの設定を確認し無効になっているようであれば、有効にしてください。これを忘れるとスピードが遅くなります。

DOS用CD-ROMドライバ

CD-ROMブートで再セットアップする場合は該当しませんが、通常DOS用CD-ROMドライバを使うのは装置添付のバックアプCD-ROMで再セットアップする時だけです。CD-ROMのドライバには大きく分けてメーカーを問わずに使える汎用ドライバと、CD-ROMメーカー限定のドライバの２タイプ存在します。現在は汎用ドライバが一般的ですが、CD-ROM交換後でも使えるかは動かしてみなければ分かりません。私の知る初期型LaVieのほとんどがCD-ROMメーカー限定ドライバなので、CD-ROMを交換すると添付のバックアップCD-ROMから再セットアップできなくなります。
さて、この場合の対処方法はWindows標準添付のDOS用CD-ROMドライバを使うことで解決できます。ただしMS-DOSに関する知識もちょっぴり必要です。ここでは具体的な対処方法については長くなるので書きません。

CD-RWに交換する際に留意すべき点

DVD-ROMに交換する際に留意すべき点

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